14. Электродинамика: анализ физических процессов: #205989
Катушка $№1$ включена в электрическую цепь, состоящую из источника напряжения и реостата. Катушка $№2$ помещена внутрь катушки $№1$ и замкнута. Ползунок реостата перемещают вправо.
Выберите все верные утверждения.
УТВЕРЖДЕНИЯ
$1)$ Магнитный поток, пронизывающий катушку $№2,$ увеличивается.
$2)$ Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой $№2,$ в центре этой катушки направлен от наблюдателя.
$3)$ Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой $№1,$ всюду увеличивается.
$4)$ В катушке $№2$ индукционный ток направлен по часовой стрелке.
$5)$ Сила тока в катушке $№1$ увеличивается.
1. При перемещении ползунка реостата вправо сопротивление цепи увеличивается, что приводит к уменьшению силы тока в катушке $№1$ по закону Ома:
$$I = \frac{U}{R}.$$ Уменьшение тока вызывает уменьшение магнитного потока через катушку $№2$:
$$\Phi = B \cdot S = \mu_0 \frac{NI}{l} \cdot S$$ Вывод: утверждение неверное.
2. Ток в катушке $№1$ направлен по часовой стрелке, создавая магнитное поле, направленное от наблюдателя (по правилу буравчика).
При уменьшении этого поля в катушке $№2$ возникает индукционный ток, который по правилу Ленца создает поле, направленное так же (чтобы компенсировать уменьшение внешнего поля).
Следовательно, результирующее поле от катушки $№2$ в ее центре направлено от наблюдателя.
Вывод: утверждение верное.
3. Магнитное поле катушки $№1$ пропорционально току в ней:
$$B = \mu_0 \frac{NI}{l}$$ Поскольку ток $I$ уменьшается, поле $B$ также уменьшается.
Вывод: утверждение неверное.
4. Изменяющийся магнитный поток через катушку $№2$ направлен от наблюдателя и уменьшается.
По правилу Ленца, индукционный ток в катушке $№2$ должен создавать поле, направленное от наблюдателя (чтобы компенсировать уменьшение внешнего поля).
По правилу буравчика, такой ток направлен по часовой стрелке.
Вывод: утверждение верное.
5. При перемещении ползунка реостата вправо сопротивление цепи увеличивается, что приводит к уменьшению силы тока в цепи (катушке $№1$) по закону Ома.
Вывод: утверждение неверное.